電池與儲能

能量密度(energy density)

能量密度告訴你一個儲能裝置每公斤(重量比,Wh/kg)或每公升(體積比,Wh/L)能塞進多少能量。它是決定一項技術能飛、能跑、還是只能留在地面的那個關鍵數字。汽油驚人——化學能約 12,000 Wh/kg——而一顆好的鋰電池只有約 250 Wh/kg;即便引擎把燃料大半能量浪費掉,這道差距仍解釋了為何電池笨重、長程電動航空如此困難。

關鍵在於:更高的能量密度並非免費——把離子塞得更緊通常使電池更活潑、更難散熱,等於用安全與循環壽命去換續航。工程師還會追蹤一個兄弟指標——功率密度(W/kg),衡量你能多快把能量倒出來:超級電容的能量密度很弱、功率密度卻極大,燃料電池則正好相反。選擇儲能技術,其實就是在「能量對功率」的地圖上選一個落點。

Specific energy = (V_nom × Capacity_Ah) / mass_kg → (3.7 V × 3 Ah)/0.045 kg ≈ 247 Wh/kg

注意單位:行動電源標的 mAh 不是能量——要乘上電壓才得到 Wh。一顆 10,000 mAh(10 Ah)、3.7 V 的電池其實儲存 37 Wh,而非「10,000」什麼有用的東西。

又稱
specific energygravimetric energy density能量密度比能量